第2章 第1节 科学探究：感应电流的方向-【高中必刷题】2024-2025学年新教材高中物理选择性必修第二册同步课件（鲁科版2019）

物理 选择性必修 第二册 LK 1 1 第1节 科学探究：感应电流的方向 刷基础 2 1.[山东东营一中2024高二下开学考] 某同学使用如图所示的三组器材探究电磁感应现象. （1）在甲图中，闭合开关后，将滑片向右减速移动的过程中，穿过线圈 的磁通量______ （填“增大”或“减小”）. 增大 解析 将滑片 向右减速移动的过程中，滑动变阻器接入电路的阻值减小，电路中电流增大，线 圈产生的磁场增强，穿过线圈 的磁通量增大. 题型1 实验探究感应电流的方向 3 （2）在乙图中，将条形磁铁向下插入线圈的过程中，感应电流从____（填“正”或“负”）接 线柱流入电流表. 负 解析 将条形磁铁向下插入线圈，线圈中的磁场方向向上，且磁通量增大，根据楞次定律 “增反减同”可知，线圈中的感应电流产生的磁场向下，根据安培定则和题图乙中线圈的绕向可 知,线圈中感应电流从上端流入、下端流出，因此感应电流从负接线柱流入电流表. 题型1 实验探究感应电流的方向 4 （3）为判断线圈内的电流方向，可将灵敏电流计与线圈连接，如图丙所示.已知线圈由 端开 始绕至端，当电流从电流计 左端流入时，指针向左偏转.当条形磁铁从图中的虚线位置向右远 离线圈 时，指针向右偏转，则线圈内的电流方向（俯视）为________（填“顺时针”或 “逆时针”）方向. 逆时针 解析 当条形磁铁从题图丙中的虚线位置向右远离时，穿过 的磁通量向上且减小，由楞次定律 知，感应电流产生的磁场向上，由题意可知，此时感应电流的方向为由 进入电流计，由安培定 则可知，俯视线圈，其电流方向为逆时针方向. 题型1 实验探究感应电流的方向 5 2.[山西长治2024高二上期末改编] 如图甲所示，长直导线与闭合线框位于同一平面内，长直导线 中的电流随时间的变化关系如图乙所示.在 时间内，长直导线中电流向上，则下列说法正确 的是( ) A 甲 乙 A. 时间内线框中感应电流方向为顺时针方向 B. 时间内线框中感应电流方向为先顺时针方向后逆时针方向 C. 时间内线框受安培力的合力向左 D.时间内线框受安培力的合力向右， 时间内线框受安培力的合力向左 题型2 利用楞次定律判断感应电流的方向 6 解析 时间内，电流 在减小，闭合线框内的磁通量必然在减小，由右手螺旋定则可知穿过线 框的磁通量垂直纸面向里，由楞次定律可以判断线框中感应电流方向为顺时针方向，离通电长直 导线越远，磁感应强度越小，结合左手定则可知 时间内线框受安培力的合力向左；同理可判 断在 时间内，闭合线框中感应电流方向也为顺时针方向，线框受安培力的合力向右，A正确， B、C、D错误. 题型2 利用楞次定律判断感应电流的方向 7 【方法总结】应用楞次定律判断感应电流方向的方法：（1）确定原磁场方向；（2）判断穿过回 路的磁通量是增加还是减少；（3）根据“增反减同”判断感应电流的磁场方向；（4）用安培定 则判断感应电流的方向. 题型2 利用楞次定律判断感应电流的方向 8 3.（多选）某老师演示了用超导线圈悬浮一个强磁铁的实验，如图所示，此时强 磁铁 极朝上.若将强磁铁从图示位置快速向下拔出，则( ) BD A.俯视超导线圈，感应电流的方向为顺时针 B.俯视超导线圈，感应电流的方向为逆时针 C.将强磁铁 极朝上再从下方靠近超导线圈，线圈受引力 D.将强磁铁 极朝上再从下方靠近超导线圈，线圈受斥力 题型2 利用楞次定律判断感应电流的方向 9 解析 当将强磁铁从题图所示位置快速向下拔出时，向上穿过线圈的磁通量减小，根据楞次定律 和安培定则知，俯视超导线圈，感应电流的方向为逆时针，A错误，B正确；将强磁铁 极朝上再 从下方靠近超导线圈时，向下穿过线圈的磁通量增大，根据楞次定律知，线圈受斥力，C错误， D正确. 题型2 利用楞次定律判断感应电流的方向 10 4.[福建师范大学附属中学2023高二上期末] （多选）下列图中是闭合电路中的一部分导体 在 磁场中做切割磁感线运动的情景，其中能产生方向由到 的感应电流的是( ) BCD A. B. C. D. 题型3 利用右手定则判断感应电流的方向 11 解析 根据右手定则可知，图A中感应电流方向由到，故A错误；图B中导体 向纸外运动，根 据右手定则可知，感应电流方向由到 ，故B正确；图C中穿过闭合回路的磁通量向里减少，根 据楞次定律可知，感应电流产生的磁场方向垂直纸面向里，感应电流方向由到 ，故C正确；图 D中导体切割磁感线，根据右手定则可知，导体中感应电流方向由到 ，故D正确. 题型3 利用右手定则判断感应电流的方向 12 5.[河南安阳一中2023高二下开学考] 如图所示，地面上方有方向垂直纸面向外的匀强磁场和竖直 向上的匀强电场，在磁场内水平静止释放一根不带电的金属棒 ，不考虑空气阻力，下列说法 正确的是( ) A A.端先落地，端后落地 B.、 两端一起落地 C.金属棒做自由落体运动 D.金属棒先加速运动后匀速运动 题型3 利用右手定则判断感应电流的方向 13 解析 根据题意可知，金属棒向下运动时切割磁感线，由右手定则可知，端带正电， 端带 负电，在电场中，端受向上的电场力，端受向下的电场力，金属棒 向下运动过程中，发 生了转动，端先落地， 端后落地.故选A. 题型3 利用右手定则判断感应电流的方向 14 1 第1节 科学探究：感应电流的方向 刷提升 15 1.[山东烟台2024高二下检测] （多选）圆环形导体线圈平放在水平桌面上，在 的正上方固定 一竖直螺线管 ，二者直径相同、轴线重合，螺线管与电源、滑动变阻器连接成如图所示的电路. 若将滑动变阻器的滑片 向上滑动，下列说法正确的是( ) AC A.线圈 中将产生顺时针方向的感应电流（俯视） B.穿过线圈 的磁通量变大 C.线圈 有扩张的趋势 D.线圈 对水平桌面的压力大于自身重力 16 解析 由题图和右手螺旋定则可知，螺线管产生的磁场方向竖直向下，滑片向上滑动，滑动变阻 器连入电路的阻值变大，电流减小，螺线管产生的磁场变弱，线圈面积不变，穿过线圈 的磁通 量变小，则感应电流产生的磁场和原磁场方向相同，根据楞次定律可知，线圈 中有顺时针方向 的电流（俯视），A正确；穿过线圈的磁感应强度向下减小，根据“增缩减扩”可知，线圈 有 扩张及向上运动的趋势，则线圈 对桌面的压力小于自身重力，C正确，D错误. 17 2.[河北邢台四校联盟2024高二上月考] 如图所示，条形磁铁竖直放置， 位置为磁铁中 部，、分别为磁体上方和下方相应的位置.一个金属圆环在外力作用下从 位置匀速 向下运动，圆环始终保持水平.下列说法正确的是( ) A A.圆环从运动至 的过程中，从上往下看，环中的电流沿顺时针方向 B.圆环从运动至 的过程中，从上往下看，环中的电流沿顺时针方向 C.圆环从运动至 的过程中，穿过圆环的磁通量先减小后增大 D.圆环从运动至 的过程中，穿过圆环的磁通量一直增大 18 解析 如图所示，圆环从 到A的过程中，穿过圆环的磁通量向上增大，根据楞次定律和 安培定则可知，从上往下看，圆环中的电流沿顺时针方向，从A到 的过程中，穿过圆环 的磁通量为磁铁内、外磁通量之差，向上的磁通量不变，因为越靠近 位置穿过圆环向 下的磁感线越少，则从A到 ，穿过圆环的净磁通量向上增大，根据楞次定律和安培定则 可知，从上往下看，圆环中的电流沿顺时针方向，则圆环从运动至 的过程中，从上往下看， 圆环中的电流沿顺时针方向，同理可知，圆环从运动至 的过程中，从上往下看，圆环中的电流 沿逆时针方向，A正确，B错误；由前面分析可知，圆环从 运动至A的过程中，穿过圆环的磁通 量向上增大， 从A到，穿过圆环的磁通量向上增大，从 到B，穿过圆环的磁通量向上减小，从 B到 ，穿过圆环的磁通量向上减小，故C、D错误. 19 3.[山东青岛九中2023高二上期中] 如图甲所示，正方形金属线圈 处于垂直线圈平面的匀强 磁场中，磁感应强度随时间 变化的图像如图乙所示，规定磁感应强度垂直纸面向外为正.下列 说法正确的是( ) D 甲 乙 A.时间内，线圈中感应电流的方向为 B.和 时间内，线圈中感应电流的方向相反 C.时间内，线圈 边受到的安培力向右 D.和时间内，线圈 边受到的安培力方向相同 20 解析 由题图乙可知， 时间内，垂直纸面向外的磁感应强度增大，根据楞次定律可知，线 圈中感应电流的方向为，A错误；时间内，磁感应强度垂直纸面向外减小， 时间内，磁感应强度垂直纸面向里增大，根据楞次定律可判断，线圈中感应电流的方向相同，B 错误； 时间内，垂直纸面向里的磁感应强度减小，根据楞次定律可知线圈中感应电流的方 向为，根据左手定则可知线圈边受到的安培力向左，C错误；和 时间内，磁 感应强度方向相反，穿过线圈的磁通量都增大，故根据楞次定律可知线圈中感应电流的方向也相 反，根据左手定则可知线圈 边受到的安培力方向相同，D正确. 21 4.（多选）如图所示，是光滑的金属轨道，沿竖直方向，沿水平方向， 是一根金属 直杆，按如图所示立在轨道上，直杆从图示位置杆与竖直方向的夹角小于 由静止开始在 重力作用下运动，运动过程中端始终在上，端始终在 上，空间存在着垂直于纸面向外的 匀强磁场，则在 杆运动的过程中，下列判断正确的是( ) BD A.感应电流的方向始终为 B.感应电流的方向先为，后为 C. 受安培力的方向垂直于杆向左 D. 受安培力的方向先垂直于杆向左，后垂直于杆向右 22 解析 设金属直杆与竖直方向的夹角为 ，长度为 ，则在直杆由静止开始在重力作用下运动 的过程中，金属直杆与金属轨道围成的面积为 ，可知金属直杆运 动过程中与金属轨道所围成的面积先增大后减小，故穿过 的磁通量先增大后减小，由楞次 定律可知，感应电流产生的磁场先垂直纸面向里后垂直纸面向外，故在金属直杆上产生的感应电 流的方向先为，后为，故A错误，B正确.因为直杆所在处的磁场方向向外， 中 的电流方向发生变化，根据左手定则可以判断， 受安培力的方向先垂直于杆向左，后垂直于 杆向右，故C错误，D正确. 23 【关键点拨】本题考查的是楞次定律和左手定则的综合应用，应用楞次定律的关键是明确磁通量 的变化情况，本题要注意滑动过程中三角形的面积先增大后减小，当 与竖直方向的夹角为 时面积达到最大值. 24 5.[陕西渭南育德中学2024期中] 为了测量列车运行的速度和加速度大小，可采用如图甲所示的装 置，它由一块安装在列车车头底部的强磁体和埋设在轨道下方地面的一组线圈及电流测量记录仪 组成（测量记录仪未画出）.如图乙所示，当列车经过线圈上方时，线圈中产生的感应电流被记录 下来，、 为接测量仪器的端口.若俯视轨道平面磁场方向垂直地面向下，则在列车经过线圈的 过程中，流经线圈的感应电流方向为 ( ) B 甲 乙 A.始终沿逆时针方向 B.先沿逆时针方向，再沿顺时针方向 C.先沿顺时针方向，再沿逆时针方向 D.始终沿顺时针方向 25 解析 列车（强磁体）向右运动，穿过线圈的磁通量先变大后变小，由楞次定律可知感应电流先 沿逆时针方向，再沿顺时针方向，选项B正确. 26 【一题多解】列车（强磁体）向右运动，线圈进入磁场的过程中,相当于线圈的左边向左运动切割 磁感线，根据右手定则可知线圈中的感应电流沿逆时针方向，线圈离开磁场的过程中，相当于线 圈的右边向左运动切割磁感线，根据右手定则可知线圈中的感应电流沿顺时针方向，故线圈中的 感应电流方向先沿逆时针方向，再沿顺时针方向，选项B正确. 【关键点拨】本题通过磁场运动考查感应电流的方向，与导体运动的模型正好相反. 27 $$